BiOCl/MIL-100(Fe)复合催化剂光-芬顿降解有机染料RhB及其降解机理

摘要

优异的异质结结构是提高光催化活性的核心,本文以FeCl2、BiCl3、H3BTC为原料,以水为溶剂,采用一步共沉淀法制备了具有高效催化活性的BiOCl/MIL-100(Fe)可见光复合催化剂,对其进行相应的表征,并研究了其在光+芬顿条件下催化降解罗丹明B(RhB)的性能.相比于纯MIL-100(Fe)和BiOCl,杂化材料BiOCl/MIL-100(Fe)(MBF-50)具有最好的光-芬顿催化活性.当温度为30°C,RhB浓度为40 mg/L,催化剂浓度为80 mg/L,H2O2浓度为7.4 mmol/L时,20 min内RhB的去除率可达98％,光-芬顿降解速率分别为芬顿催化速率的7倍和光催化速率的14倍.BiOCl与MIL-100(Fe)异质结界面的形成有效降低了光电子空穴的复合效率,增加了RhB与活性物种发生氧化还原反应的机会.更多的Fe2+/Fe3+混合价铁不饱和位点的生成,增强了路易斯酸性,提高了光-芬顿激活H 2O 2对污染物降解的催化效率.